FI77879C - Foerfarande och anordning foer att aostadkomma en polymerbelaeggning pao ett substrat. - Google Patents

Description

77879 1 Menetelmä ja laitteisto substraatin päälle tulevan polymeeripeitteen toteuttamiseksi Förfarande och anordnlng för att astadkomma en polymerbeläggning pa ett substrat 5

Keksinnön kohteena on menetelmä polymeeripeitteen toteuttamiseksi substraatin päälle, jonka menetelmän mukaisesti pinnoitettavan substraa-10 tin pinta saatetaan kosketuksiin suljetussa tilassa olevan atmosfäärin kanssa, joka sisältää monomeerla tai esipolymeerlä dispergoituneessa tilassa, jonka monomeerin tai esipolymeerln on tarkoitus muodostaa polymeeriplnnolte, ja suljetussa tilassa olevaan atmosfääriin luodaan kylmää plasmaa sähköisen purkauksen avulla reaktiivisten partlkkeleiden 15 synnyttämiseksi, jotka partikkelit tuottavat polymeerlplnnoltteen.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto polymeerlplnnoltteen toteuttamiseksi eristävän substraatin päälle, joka laitteisto käsittää kammion, joka on varustettu siten, että monomeerin ja välittäjäkaasun seosta 20 voidaan kierrättää kammiossa, kaarevuussäteeltään huomattavan elektrodin, jota eristävä substraatti kannattaa, jonka substraatin pinnalle pinnoitus on tarkoitus toteuttaa sekä kaarevuussäteeltään pienen elektrodin, joka on substraatin kanssa asetettu samansuuntaisesti.

25 Lisäksi keksinnön kohteena on menetelmän soveltaminen.

Keksintö kohdistuu siis substraatin päälle tulevan, hlilipitoisen polymeeripeitteen toteuttamiseen, ja eräs sen erityisen merkittävä sovellutus on substraatin päälle tulevan sellaisen peitteen toteuttaminen, 30 jossa peite polymeroidaan in situ fluoratulsta hllllpitolslsta mono-meerelstä ja/tai eslpolymeereietä, jotka ovat kaasumaisessa olomuodossa tai dlspergoitunelna substraatin kanssa kosketuksissa olevassa ilmakehässä.

Substraatin päälle tulevan polymeeripeitteen toteutusmenetelmää on jo 35 ehdotettu US-A-4.188.426, joka menetelmä on tyypiltään sellainen, että pinnoitettavan substraatin pinta saatetaan kosketuksiin sellaisen ilmakehän kanssa, joka sisältää polymeerlplnnoituksen muodostamiseen tarkol- 2 77879 1 tettua monomeeria, ja jossa ilmakehään synnytetään sähköpurkauksen avulla kylmää plasmaa reaktiivisten kohtien luomiseksi monomeereihin, jolloin polymeeripeitteen muodostuminen tapahtuu.

5 Julkaisussa US-A-4.188.426 ehdotetaan käytettäväksi sähköpurkauksena itsevalaisevaa purkausta tai koronapurkausta. Tässä julkaisussa näitä termejä käytetään tarkoittamaan sähkönpurkausta ilmakehässä, jonka paine on erittäin alhainen (10 elohopeamikronla julkaisussa esitetyssä esimerkissä) ja jossa radiosähköisen alueen taajuudet ovat erittäin alhaiset 10 (3-100 MHz). Näin ohuessa ilmakehässä työskenneltäessä on käytettävä erittäin kompleksisia materiaaleja. Erittäin pitkinä nauhoina tai lankoina olevien materiaalien käsittelemiseksi jatkuvasti ja peräkkäin on käytännöllisesti katsoen mahdotonta. Lopuksi sovellettavan käsittelyn kestoajat eivät vastaa teollisuuden vaatimuksia.

15 Tämänhetkisten mielipiteiden voidan katsoa tulevan julki julkaisussa US-A-4.188.426, joiden mielipiteiden mukaan polymeeripeitteiden toteuttaminen kylmässä plasmassa ei ole mahdollista kuin erittäin alhaisissa paineissa. Tämä yleinen mielipide esiintyy myös tutkijan Herve Carchano, 20 Toulouse (1973) väitöskirjassa, jossa puolestaan viitataan varhaisempiin töihin. Tämän väitöksen mukaan paineesta 3 torria lähtien peitteen saavutettava paksuus on erittäin heikko.

Keksinnössä pyritään välttämään aikaisemmin tunnettujen menetelmien ra-25 joltukset, erityisesti mitä tulee ohuessa ilmakehässä työskentelyyn siten, että tuloksena on ratkaisu, joka soveltuu käytettäväksi teollisesti.

Tätä tarkoitusta varten alhaisessa paineessa työskentelemisen välttämättömyyttä käsittelevät aikaisemmat olettamukset on täytynyt poistaa, ja on 30 ollut välttämätöntä todeta, että koronapurkaukseen liittyy ilmiöltä, jotka eroavat huomattavasti niistä, jotka vaikuttavat kylmässä plasmassa, jonka radiotaajuuksilla tapahtunut virittyminen sai aikaan. Erityisesti koronapurkaukseen liittyy sähköisen tuulen ilmiö. 1

Keksinnön mukainen menetelmä on pääasiassa tunnettu siitä, että sähköinen purkaus on vaihtovirran koronapurkaus, paineen ollessa lähellä ilmanpainetta, kaarevuussäteeltään pienen elektrodin ja substraattia kannat- 3 77879 1 tavan elektrodin välillä, ja jonka elektrodin kaarevuussäde on useita kertaluokkia suurempi kuin elektrodin pieni kaaruvuussäde, atmosfäärissä, joka sisältää monomeerla tai eslpolymeerlä höyrymäisessä tai dispergoi-tuneessa tilassa.

5

Keksinnön mukainen laitteisto on puolestaan pääasiassa tunnettu siltä, että elektrodien välille voidaan saada aikaan vaihtojännite, joka on riittävä koronapurkauksen tuottamiseksi elektrodien väliin, paineen ollessa lähellä ilmanpainetta.

10 Näin ollen keksinnössä siis ehdotetaan menetelmää, joka luonteeltaan on edellä esitetyn kaltainen, ja jossa sähköpurkaus on "korona"-purkaus, joka tapahtuu lähellä Ilmanpainetta olevassa paineessa, kaarevuussäteel-tään pienen elektrodin (tavallisesti lankaelektrodl tai levyelektrodl) 15 ja substraattia kannattavan elektrodin välillä, kaasumaisessa olotilassa tai dlspergoituneena olevaa monomeerla tai eslpolymeerlä sisältävässä Ilmakehässä, tavallisesti välittävässä kaasussa.

Termi "koronapurkaus" on ymmärrettävä siten, että se tarkoittaa itseyllä-20 pitävää purkausta, joka syntyy kaasussa, kaarevuussäteeltään pienen johtimen läheisyydessä, joka johdin on viety voimakkaaseen epäyhtenäiseen sähkökenttään, joka kuitenkin on jatkuva, ja joka käsittää Itsevalaisevan purkauksen, joka on sähköisesti ja ulkonäölllsesti stabiili, ja joka usein liittyy purkaukseen, jota nykyään kutsutaan nimellä "streamer", 25 joka koostuu perääntyvästä osasta, jossa purkaus Ilmenee toistuvien itsenäisten purkausten muodossa.

Koronapurkaukset voidaan toteuttaa edullisesti vaihtovirralla, kaarevyys-säteeltään pienen elektrodin ja substraattia kantavan vastaelektrodln 30 välillä tai substraatin muodostaman vastaelektrodln välillä, mikäli substraatti on johdin, jolloin substraatti säilytetään massana. Täten sähköinen tuuli kuljettaa aina reaktiivisia partikkeleita eristävää substraattia kohden. Negatiivisen puolijakson aikana virta muodostuu niistä Impulsseista, jotka vastaavat kentän voimakkaan vyöhykkeen ionl-35 saatlollmlöitä, jolloin taajuus on erittäin korkea. Positiivisen puoli-jakson aikana purkaus etenee elektrodien välisessä tilassa, ja kuljettaa positiivisia ioneja eristävän substraatin pinnalle, mikä aiheuttaa ketju- a 77879 ^ jen katkeamista sekä pinnan murenemista streamerin sysäysvyöhykkeessä. Täten yhdellä ainoalla toimenpiteellä saadaan toteutettua substraatin pinnan aktivointi, monomeerin in situ polymerointi sekä polymeerin kiinnittäminen substraatin pinnalle Ilmiöllä, joka todennäköisesti muistuttaa 5 aukkojen sulkemista.

On todennäköistä, että näissä olosuhteissa paksuudeltaan hyväksyttävien kerrosten saavuttaminen johtuu siltä, että sähköinen tuuli laukoo reaktiivisia partikkeleita substraattia kohden siten, että ne osuvat riittäväl-10 lä energialla varustettuina, ja ennen uudelleenyhtymistä.

Tällöin käytetään edullisesti vaihtovirtaa taajuusalueella, joka on alhaisempi kuin aikaisemmin radiotaajuuksilla mainittu eli alle 100 KHz. Muutaman kymmenen KHz:n taajuus tuottaa tyydyttäviä tuloksia. Kuitenkin 15 mukavuussyistä on joskus työskenneltävä suoraan teollisilla taajuuksilla 50 tai 60 Hz. Tässä tapauksessa koronapurkaus muodostuu heti, kun jännite saavuttaa Paschen'in lakia vastaavan arvon eli arvon, joka on paineen, elektrodien välisen etäisyyden ja monomeerelhln sekoitetun kaasun (tavallisesti argonia tai heliumia) funktio. Nykyisissä sovellutuksissa „ 4 20 käytetty jännite on tavallisesti suuruusluokkaa 10 volttia ilmanpaineessa.

Keksinnöllä saadaan aikaan hilllpitolnen pinnoite, ja erityisesti fluoria sisältävä hilllpitolnen, läpäisemätön, tulenkestävä suojaus ja passivoin-25 ti hyvin erilaisten materiaalien päälle. Erityisesti sen avulla voidaan toteuttaa jatkuvasti tämänkaltaiset pinnoitteet lankojen, kuitujen, kudottujen tuotteiden päälle, ja erityisesti kaikkien sellaisten materiaalien pinnalle, jotka kestävät purkauksen läplmenon ilman erityisiä varotoimenpiteitä ilmakehässä, jonka happipitoisuus on merkittävä. Täten lan-30 koja, nauhoja, luonnontekstlilien kuituja tai tekokuituja, kuten polyesteriä, polyamidia, polyetyleeniä, polyakrylonitriillä, voidaan käsitellä.

Koska tavanomaisin tapaus on se, että pinnoite halutaan toteuttaa fluora-tusta hiilivedystä, joten monomeerlksi valitaan fluoratun hiilivedyn mono-35 meeri, joka kykenee muodostamaan reaktiivisia partikkeleita. Lukuisia, merkkinä "FREON" tunnetuja tuotteita voidaan käyttää, joista yhdisteellä * CF2 on saavutettu erittäin tyydyttäviä tuloksia. Myöskin joitakin 5 77879 1 niistä, julkaisussa US-A-4.188.426 mainituista monomeereista voidaan käyttää; hyviä tuloksia on saatu kokeista, jotka on suoritettu akryylihapol-la, muurahaishapolla, CClF^:lla.

5 Samoin teräksen pinnan passlvointia on toteutettu SF--ilmakehässä, joka o sisälsi pieniä pitoisuuksia etyyli-metyyliketonia.

Keksinnön eräässä toisessa sovellutuksessa tavoitteena on tuoksuvien pinnoitteiden toteuttaminen. Tässä tapauksessa käytetään hiilivedyn tai fluo-10 ratun hiilivedyn monomeeria, esimerkiksi tetrahydrogeranolia.

Keksinnössä esitetään samoin laitteisto, jolla edellä määritelty menetelmä voidaan toteuttaa, joka laitteisto koostuu kammiosta, joka on varustettu siten, että siellä voidaan kierrättää monomeerin ja välittäjäkaasun seosta, 15 ja joka on varustettu kaarevuussäteeltään suurella elektrodilla, joka kannattaa eristävää substraattia ja jonka substraatin päälle pinnoitus on tarkoitus toteuttaa, kaarevuussäteeltään pienellä elektrodilla, joka on asetettu substraatin kanssa samansuuntaisesti sekä keinolla, jonka avulla elektrodien välille saadaan aikaan vaihtojännite, jonka arvo on riittävä 20 koronapurkauksen synnyttämiseen, paineen ollessa lähellä ilmanpainetta.

Eli joka kerta, kun happipitoisuutta el ole aivan välttämätöntä alentaa erittäin alhaiseen arvoon. Toivottavaa on käyttää painetta, joka on hieman ilmanpainetta pienempi, jotta mahdolliset päästöt tapahtuisivat työ-25 tilan ilmakehästä kammion sisään, ja jotta myrkyllistä materiaalia ei leviäisi työtilassa tapahtuvan monomeerin aktivoimisen seurauksena.

Keksintö on paremmin ymmärrettävissä sen kuvauksen avulla, joka esitetään keksinnön erityisten suoritusmuotojen jälkeen, jotka suoritusmuodot ovat 30 vain esimerkkejä, eivätkä luonteeltaan rajoittavia.

Kuvauksessa viitataan piirustuksiin, jotka ovat tekstin ohessa, ja piirustuksissa: 1

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti laitteistoa, jota voidaan käyttää huokoisen langan tai nauhan, kuten kankaan muodossa olevan substraatin jatkuvatoimiseen käsittelyyn, kaasumaisen monomeerin polymeroinnilla; 6 77879 1 Kuvio 2 esittää toteutusmuodon muunnosta.

Kuviossa 1 kaavamisesti esitetty laitteisto on tarkoitettu nauhan muodossa olevan substraatin 10 käsittelyyn, joka substraatti voi olla muodostu-5 nut selluloosakuitulhin pohjautuvasta paperiliuskasta, kudotusta tai ku-tomattomasta nauhasta, joka on valmistettu orgaanisesta tai epäorgaanisesta materiaalista. Laitteisto käsittää kammion 12, joka on varustettu slsäänmenoseulalla 14 ja ulostuloseulalla 16. Kumpikin näistä seuloista rajoittuu kahteen seinämään, joihin on tehty aukko, jonka läpi nauha 10 10 kulkee. Suhteellinen tiiviys saavutetaan taipuisien pidikkeiden 18 avulla, jotka pidikkeet hankaavat nauhan pintaa. Seulat on yhdistetty myrkyllisten hajoamistuotteiden säiliöön 20. Jotta tämänkaltaisten tuotteiden joutumista ilmakehään voitaisiin edelleen rajoittaa, niin substraatin 10 kulkutielle, seulan 16 alavirran puolelle, voidaan asentaa ylimääräinen 15 keräystila 22, joka on varustettu imupumpulla, ja joka on yhdistetty kappaleeseen 20.

Kammio 12 käsittää keinon koronallmiön aikaansaamiseksi, joka keino koostuu metallirummusta 26, joka on yhdistetty maadottlmeen, ja joka toimii 20 substraatin 10 kannattlmena. Kammioon on asennettu elektrodi 28 siten, että sen pinnan kaarevuussäde on pieni (lukuisia kertaluokkia rummun 26 kaarevuussädettä pienempi), rummun kannattaman substraatin vyöhykettä vastapäätä. Kuviossa 1 elektrodi 28 on muodostunut levystä, jonka reuna on rummun 26 virtalähteen kanssa samansuuntainen, ja siltä parin mllli-25 metrin etäisyydellä. Elektrodina voidaan käyttää myös lankaa, jonka halkaisija on pienempi kuin 2 millimetriä. Useita samansuuntaisia lankoja voidaan käyttää, jolloin substraattiin kohdistuu useita perättäisiä ko-ronapurkauksia. Tämänkaltainen lanka voi olla tungsteenista, molybdeenistä, titaanista, vanadiinista tai "Monel":iksl kutustusta lejeeringis-30 tä, ja yleisemmin se voi olla valmistettu jokaisesta sellaisesta metallisesta materiaalista, jolla joko on tai ei ole katalyyttisiä ominaisuuksia, ja joka on korroosiota kestävää. Elektrodia syötetään korkeajännlt-telsellä vaihtovirtageneraattorilla 30. Tämä generaattori toimii taajuudella, joka on pienempi kuin 100 KHz. Tavallisesti se tuottaa suuruusluo-35 kaitaan 10 volttia olevan jännitteen (tavallisesti 10 ja 20 kV:n välissä), koska etäisyys vastaelektrodln muodostavan rummun 26 ja elektrodin i 7 77879 1 28 välillä on 1-5 mm. Tuotettu virta on mieluiten sellaista, että subs traatin kulkeutumlsnopeus saavuttaa arvon, joka on yli 1 m minuutissa.

Kammio 12 on varustettu monomeerin ja välittäjäkaasun (argon tai helium) 5 seoksen sekä seoksen lisäannosten syöttökeino11a. Kuviossa 1 esitetyssä toteutusmuodossa, joka on tarkoitettu fluoratusta hiilivedystä valmistetun polymeeripeitteen muodostamiseen, tämä keino käsittää sekoittajan 32, johon syötetään vastaavien venttiilien kautta argonia, joka tulee pullosta 34 ja kaasumaista yhdistettä CH^ CF£, joka tulee pullosta 36. 10 Seos työntyy kammioon sen toisesta päästä putken kautta, joka on varustettu säätöventtiilillä 38. Kammiossa, sisääntuloputkea vastapäätä, on ulosvientiputki 40, joka johtaa vastaanottoastiaan 42. Yhdisteen CH^ CF^ pitoisuus ilmakehässä el ole kriittinen, ja välittäjäkaasusta voidaan usein luopua. Tämä pitoisuus voidaan pitää yllä siten, että ilma-15 kehän absorptiota kontrolloidaan jatkuvasti fotoabsorboivalla fotometrillä, joka on asetettu monomeerille ominaiseen aallonpituuteen. Esimerkin vuoksi voidaan mainita, että kokeet on suoritettu laitteistolla, joka käsittää pituudeltaan 10 cm ja halkaisijaltaan 8,5 cm olevan, vastaelek-trodin muodostavan rummun, joka pyörii kehänopeudella 80 cm minuutissa.

20 Elektrodi 28 muodostui halkaisijaltaan 250 mikronin tungstenlangasta. Generaattori 30 tuotti vaihtovirtaa, jonka jaksoluku oli 50.

Kuviossa 1 esitetyssä toteutusmuodossa happipitoisuutta ei voida pitää hyvin alhaisena, koska ilmaa pääsee liitoksista sisään. Kun käsiteltävä 25 materiaali koostuu jatkuvasta kalvosta, esimerkiksi polyesteristä, jota ei edeltäkäsin ole alistettu pinnan aktivointikäsittelylle, niin 0^-pitoisuus on pidettävä erittäin alhaisena. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää kuviossa 2 esitettyä laitteistoa, jossa kuvion 1 elimiä vastaavat osat on varustettu samalla viitenumerolla. Substraatin 10 slsään-30 vienti- ja ulostulokelat on tällä kertaa asennettu tiiviin kammion 12 sisäpuolelle. Ensin tämä jälkimmäinen puhdistetaan välittäjäkaasulla (hapetonta argonia tai heliumia), jonka jälkeen siihen syötetään monomeerin tai eslpolymeerln seosta. Tämänkaltainen eelpolymeeri voi olla nestemäisessä muodossa. Tässä tapauksessa se on vietävä sisään sumuna.

35 Esipolymeeri voidaan saattaa sumumaiseksi ultraäänlgeneraattorilla.

8 77879 Ί Lukuisten substraattien erityiset käsittelyolosuhteet kuvataan tämän jälkeen ja vastaavat tulokset esitetään.

Esimerkki 1 5

Substraattina käytetään selluloosakultulhin pohjautuvaa paperia, jonka paksuus on 100 pm.

Elektrodien välinen jännite V on 18,7 kV. Elektrodien välinen etäisyys 10 on 3 mm, elektrodien ollessa 10 cm pituiset. Kapasitllvisen virran intensiteetti 1 on 200 pA. Kokeen kesto t on 7 min.

Substraatin pinnalla todetaan pehmeä fllmlkerros, väriltään tumma kastanja, joka kerros kiinnittyy hyvin substraatin pintaan. Tämä kerros ei ole 15 liukoinen tavanomaisiin liuottimiin (alkoholi, asetoni), mikä osoittaa sen, että se on erittäin verkkomainen. Sen ominaisuuksiin kuuluu hydro-fobisuus ja dielektrisyys.

3 mm oleva elektrodien välinen etäisyys d vaikuttaa optimaaliselta, subs-20 traatln pinnalle muodostuvan polymeerlkerroksen suhteen sekä polymeerissä olevien hiilisidosten ja fluorisidosten välisen suhteen suhteen.

Edellä esitetyillä toimintaolosuhteilla substraatin pinnan kerroksen pai- -4 no neliösenttimetriä kohden on 0,8 x 10 g/nm, jolloin monomeerin kulutus 25 oli 117 cm^/mn.

Esimerkki 2

Edellinen koe toistettiin käyttäen substraattina kangasta, jonka paksuus 30 oli 200 pm.

Parhaimmat tulokset saavutettiin seuraavllla toimintaolosuhteilla:

V - 15 kV

35 I = 140 A

t = 20 mn d (elektrodien välinen etäisyys * 3 mm i 9 77879 1 Muodostunut kerros kiinnittyi hyvin kankaaseen, ja teki sen erittäin hydrofobiseksi.

Esimerkki 3 5

Substraattina käytettiin polyetyleeni teterftalaattifilmiä, jonka paksuus oli 50 pm.

V = 13 kV I = 130 A

10 d = 3 mn t = 15 mn -4 2

Kerrosta muodostui 0,35 x 10 g/cm /mn.

15 Esimerkki 4

Substraattina käytetään puhtaasta selluloosasta valmistettua paperia (tai puuvillakangasta), jonka paksuus on 100 m. Purkauksen jännitys on sinusoidaallnen, taajuuden ollessa joltakin kymmeniä kHz:ejä. Elektrodien 20 välinen etäisyys on 1 mm, virran intensiteetti on joitakin satoja mikro-ampeereja, kokeen kesto on 20 min. Tuoksuvan hiilivedyn vuo, joka koostuu teterahydrogeranlolista: ( (ch3)2 - c - ch - ch2 - C - (ch3) - CH - ch2oh ) 25 |

OH OH OH OH

sumutetaan ultraäänlkammiosta, ja ohjataan reaktoriin argonvuon kanssa. Tetrahydrogeraniolia sisältävän astian sisään muodostuneiden pienien pi-30 saroiden keskimääräinen halkaisija on suurinpiirtein 1 mikroni. Kuten edeltävissäkin tapauksissa hiilivetyjen kulutus el ole ratkaiseva tekijä aktiivisten partikkeleiden reaktorissa viettämälle ajalle. Ultraäänigene-raattorl 44 voidaan pitää jatkuvasti toiminnassa, taajuuden ollessa 1-10 kHz. Koronapurkaus saa aikaan molekyylin kiinnittymisen substraatin 35 pintaan. Tuoksu pysyy substraatissa noin kuukauden, kun taas sama substraatti, joka on käsitelty aerosolilla ilman koronapurkausta, on tuoksuva ainoastaan joitakin tunteja.

10 77879 1 Edellä olevissa neljässä esimerkissä voidaan todeta esiintyvän toiminta-olosuhteiden optimin, mitä elektrodien väliseen etäisyyteen d tulee, ja mitä tulee sähköisiin olosuhteisiin.

5 Ilmiöt vaikuttavat olevan selitettävissä seuraavalla tarkastelulla:

Reaktoriin injektoitu monomeerimolekyyli virittyy sähköisesti korkeajän-nitteisen elektrodin läheisyydessä elektronisen sysäyksen aiheuttamana. Ionit, radikaalit, molekyylit ja atomit, jotka syntyvät elektrodien vä-10 llseen tilaan, kulkeutuvat sähköisen tuulen mukana korkeajännitteisestä elektrodista kohti vasta-elektrodia. Kun partikkeli törmää materiaaliin, niin energeettisestl aktivoituneet partikkelit reagoivat keskenään sekä substraatin kanssa, mikä puolestaan saa kiinnittymisen aikaan. Kuitenkin helposti on todettavissa, että kemiallisen partikkelin elinikä riippuu 15 parametreista elektrodien välinen etäisyys ja sähköisen tuulen nopeus. Täten elektrodien välinen etäisyys on tärkeä parametri käytettäessä tuotettujen partikkelelden kemiallista reaktiivisuutta parhaiten hyväksi. Mikäli etäisyys on liian suuri, niin kulkeutumisnopeus pienenee tai lakkaa kokonaan: elektrodien jännitys purkauksen ylläpitämiseksi aiheuttaa 20 todennäköisesti lähtömonomeerlen tuhoutumista tai niiden osittaista toisiinsa kytkeytymistä ennen substraattia. Etäisyys on tavallisesti 1-5 mm.

Plasman avulla tapahtuvan polymerointiprosessin optimaalisessa säädössä 25 huomioon on otettava tutkittavan kerrostuman tärkeys, käsittelyn kesto sekä purkauksen intensiteetti. Tämän intensiteetin on käytännöllisesti katsoen pysyttävä pienempänä kuin 30 A/cm tavanomaisilla nopeuksilla, jotka ovat suuruusluokkaa m/mln. Suuremmilla nopeuksilla työskentelu on suoritettava voimakkaammilla virroilla. Mutta käytännössä arvoa 40 rnikro-30 ampeeria cm:iä elektrodin pituutta kohden ei voida paljoa ylittää, koska vaarana on valokaaren alueella joutuminen, mikä saa aikaan hajoamista tai muodostuneen polymeerin tuhoutumista.

35

Claims (8)

11 77879

1. Menetelmä polymeeripeltteen toteuttamiseksi substraatin päälle, jonka menetelmän mukaisesti pinnoitettavan substraatin pinta saatetaan koske- 5 tuksiln suljetussa tilassa olevan atmosfäärin kanssa, joka sisältää mono-meeria tai esipolymeeriä dlspergoituneessa tilassa, jonka monomeerin tai esipolymeerin on tarkoitus muodostaa polymeeriplnnolte, ja suljetussa tilassa olevaan atmosfääriin luodaan kylmää plasmaa sähköisen purkauksen avulla reaktiivisten partlkkeleiden synnyttämiseksi, jotka partikkelit 10 tuottavat polymeeriplnnoltteen, tunnettu siitä, että sähköinen purkaus on vaihtovirran koronapurkaus, paineen ollessa lähellä ilmanpainetta, kaarevuussäteeltään pienen elektrodin (28) ja substraattia (10) kannattavan elektrodin (26) välillä, ja jonka elektrodin (26) kaarevuussäde on useita kertaluokkia suurempi kuin elektrodin (28) pieni 15 kaaruvuussäde, atmosfäärissä, joka sisältää monomeerla tai esipolymeeriä höyrymäisessä tai dlspergoituneessa tilassa.

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paine on hieman ilmanpainetta pienempi, jotta mahdolliset päästöt tapah- 20 tuislvat ulkopuolisesta tilasta kohti mainitun atmosfäärin sisältävän kammion sisätilaa, ja jotta myrkyllisten materiaalien leviämistä ei esiintyisi ulkotilassa tapahtuvan monomeerin aktivoitumisen seurauksena.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu sii-25 tä, että monomeeri on fluoria sisältävän hiilivedyn monomeerl, kuten CH2 - CFr

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että monomeeri on tuoksuva orgaaninen monomeeri. 30

5. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siltä, että vaihtovirran taajuus on pienempi kuin 100kHz.

6. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen 1-5 mukaisen menetel-35 män soveltaminen selluloosapitolsen tuotteen, kankaan, erillisten kultujen tai kankaana olevien kultujen tai muovimateriaalien pinnoittamiseen. 77879

7. Laitteisto polymeeriplnnoltteen toteuttamiseksi eristävän substraatin päälle, joka laitteisto käsittää kammion (12), joka on varustettu siten, että monomeerin ja välittäjäkaasun seosta voidaan kierrättää kammiossa, kaarevuussäteeltään huomattavan elektrodin (26), joka kannattaa eris-5 tävää substraattia, jonka substraatin pinnalle pinnoitus on tarkoitus toteuttaa sekä kaarevuussäteeltään pienen elektrodin (28), joka on substraatin kanssa asetettu samansuuntaisesti, tunnettu siltä, että elektrodien välille voidaan saada aikaan vaihtojännite, joka on riittävä koronapurkauksen tuottamiseksi elektrodien väliin, paineen ol-10 lessa lähellä ilmanpainetta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siltä, että kaarevuussäteeltään pieni elektrodi on lanka, jonka sisäsäde on pienempi kuin 1 mm tai levy, jonka reunan kaarevuussäde on pienempi kuin 15 1 mm, ja joka elektrodi on asetettu samansuuntaisesti rumpugeneraattorln kanssa, joka rumpu on yhdistetty maadoitettu, ja joka muodostaa tukielek-trodin. 20 25 30 35 77879